第壹氧化鋁廠的控制系統包括AB公司、羅克韋爾公司和霍尼韋爾公司。企業與高校合作,逐步優化氧化鋁工藝的操作控制,如料漿配制、沈降分離、洗滌系統等。
車間壹:包括鋁礬土破碎、堆垛、取料和輸送:目前沒有控制系統。
車間二:生料粉磨和料漿配料:正在安裝壹套控制系統,采用美國AB公司的control logic 5000系統,包括6臺生料磨,每臺拋料泵和配料罐,每兩臺磨為壹套控制器,拋料泵和配料罐為壹套控制器,4套控制器連成網絡。目前已安裝完畢,尚未投入使用。
車間三:熟料燒成、煤粉制備、熟料破碎、電除塵器、風機螺桿:每座大窯配有獨立的控制器,包括控制邏輯5000系列和slc 500系列,包括窯參數的顯示和設備的啟停,不包括煤磨系統,不包括給料泵和電除塵器的控制,包括部分給料參數的顯示。5、6#煤試運行壹套slc 500系統,對磨煤機相關設備進行控制。1-4 #磨煤機仍由常規儀表控制。
車間4:熟料溶出、赤泥分離和赤泥洗滌:6臺溶出磨配備3套control logic 5000控制系統,分離和洗滌仍由常規儀表控制。
車間5:粗液進料泵、脫矽、葉濾矽渣* *:5組、6組脫矽分別配置壹套控制邏輯5000控制系統,1-4組脫矽采用常規儀表控制,葉濾配置壹套控制邏輯5000控制系統。
車間六:碳酸化分解、種分、氫氧化鋁過濾、母液蒸發:碳分slc 500控制系統壹套、種分control logic 5000控制系統壹套、五組六組蒸發TPS系統壹套、1-4組蒸發采用常規儀表控制。
車間7:平板過濾焙燒:三焙燒三平板配有三套TPS系統。
空氣壓縮車間:石灰爐、二氧化碳站、高壓站、低壓站:5臺石灰爐上安裝5套控制系統,包括控制邏輯5000系統和slc 500系統。
中州鋁廠:30萬噸拜耳法生產線(第二氧化鋁廠)
拜耳法是國內首創,2004年初成功投產。磨礦浮選、高壓溶出、赤泥分離洗滌、種分蒸發工序安裝了5套TPS系統,選礦車間安裝了壹套ABB公司的control logic 5000系統,礦漿制備安裝了壹套Honeywell公司的HC900控制系統。目前,這些系統正在聯網。
礦石供應:浮選法,中州鋁廠生產化學品。14套視頻裝置監控皮帶和圓錐破碎機。控制系統是ABB公司的controllogic5000。
原料準備:24套視頻屏幕裝置監控4臺格子磨,2套東大設計院開發的模糊控制(復雜軟件),2套模糊控制計算機控制室。設計的磨機負荷和紙漿密度參與控制。由於進口的芬蘭紙漿粒度分析儀不好用(容易堵塞取樣管),還沒有實現完全的模糊控制,計算機控制室將在今後進行改進和進壹步優化。
單管消化:4個預脫矽槽,2個預脫矽加熱槽,3個隔膜泵,9個消化器,10自蒸發器和13加熱器。蒸汽進入1和2蒸煮器底部加熱,3至9蒸煮器利用余熱加熱。消化器裏沒有攪拌器,消化器裏基本沒有口吃。13級堿液加熱,最後3級有口吃。更少的檢測和控制。調節閥為上海良光廠(位於朝鮮YTC),蒸汽采用氣動調節閥,其他采用電動調節閥。有時電動調節閥關閉不當,閥墊容易泄漏。用放射源液位計測量自蒸發器的液位。
沈澱洗滌:中州鋁廠生產的絮凝劑自動加入沈澱池,用澳洲界面儀測量沈澱池泥層厚度(用放射源測量,有時不準確),用密度計測量底流液密度(基本準確),部分閥門漏水。控制室將在未來改進並進壹步優化控制。
分解系統;11套監控現場設備的視頻裝置,FLENDER立式過濾電機,ABB變頻器,FISHER調節閥,KROHNE電磁流量計和E+H密度計。
蒸發系統:調節器為費希爾公司產品,調節器用於原液入口,1效、2效、3閃母液出口流量,2-5效變頻泵控制液位,電導率儀為羅斯蒙特公司產品,液位計為EJA差壓變送器。
焙燒爐:以煤氣為燃料,控制先進。燃燒站由德國JASPER制造。有時,檢漏閥關閉不當,閥門腐蝕,測壓儀表堵塞(需要維修清洗),燃燒器有時口吃(需要維修清洗),影響點火。AH倉料位檢測壓力傳感器,AH皮帶采用申克公司產品。用阿牛流量計測量氣體流量需要檢修和清洗。
中州鋁廠:特種氧化鋁生產線(氧化鋁三廠)
中州鋁廠根據市場需求開發生產了三大系列十余種特種氧化鋁產品,促進了企業多元化發展。控制系統采用浙江大學控制的三套JX-300分散控制系統,工廠實行全自動控制。三套系統通過骨幹網聯網,部分參數在線共享。調度中心網絡可以隨時監控生產情況。
平果鋁廠:純拜耳生產線
設計規模為年產精礦65萬噸,氧化鋁30萬噸,電解鋁65438+萬噸。2003年形成年產85萬噸氧化鋁。引進了幾個工業化國家的先進技術和設備,有中國鋁工業的最新科研成果。除礦石及原料堆場和部分運輸外,高壓溶出、分解、沈降、過濾、葉濾、蒸發、焙燒工段采用美國FOXBORO公司的I/A集散控制系統,實現了過程的自動控制,整個氧化鋁過程的工藝參數在每個操作員站上都可以看到。受操作權限的限制,操作人員只能進行本崗位的操作,只能觀察其他崗位,在整個氧化鋁生產過程中實現聯網,所有控制系統與分公司OA系統聯網。
原料車間:礦石和燃料的堆放和運輸,礦石均化為人工操作。立式石灰爐:石灰石和焦炭(或煤)皮帶稱重配料(PLC控制,余姚1,托萊多1),爐體控制(1爐頂溫度,1爐頂壓力,4個預熱帶溫度,4個煆燒帶溫度,4個冷卻帶溫度,65438)。1期為工業計算機控制(AB公司PLC),二期為計算機系統控制(I/A系統)。3)除灰機采用變頻控制調節流量。4)漿料制備:有四組磨機(每組1棒磨機和1球磨機)。山東濰坊皮帶秤10、母液流量計2臺(FOXBORO公司生產)、汙水罐雷達液位計2臺(VEGA公司生產)、溫度巡檢儀6臺(棒球磨機主電機、軸承、傳動系統)、潤滑油壓力表16、測溫點16、65438+。石灰爐煆燒帶和冷卻帶的溫度主要由皮帶秤(石灰石和焦炭或煤)和風機的風量控制。1相爐控制方案改為計算機系統控制(I/A系統),電動排灰閥改為氣動閥門。由於焦炭價格較高,主要以煤為燃料,部分試驗的爐溫比規定高2℃,波動較小。漿料制備基本實現了自動控制,但沒有實現磨機負荷和漿料成分分析控制。
溶出車間:無預脫矽工序,主要檢測和控制有:稀釋槽和後槽、溶出前槽和熱水槽雷達液位計5臺;5臺新鮮蒸汽和二次蒸汽質量流量計(羅斯蒙特公司);1差壓變送器用於冷卻水,20個差壓變送器(E+H公司)用於測量分離器、閃蒸罐、冷凝液罐和汙水罐的液位;34壓力變送器(FOXBORO公司)用於測量高壓釜、脈沖緩沖器、閃蒸罐和蒸汽管道的壓力;60壓力表(econosto公司和尚義四廠)用於測量隔膜泵、高壓釜、閃蒸罐、冷凝罐和稀釋罐的壓力;兩臺出口凝析油電導率儀(羅斯蒙特公司);Cs137源用於脈沖緩沖器和後溶解槽中的3個礦漿密度計,Co60源用於脈沖緩沖器的6個液位開關;CS 1至11級閃蒸罐為Cs137源,12級閃蒸罐為Co60源,輻射儀表為德國BERTHOLD公司產品。四十六只鉑電阻(尚義十七廠)用於測量高壓釜頂部及冷凝水、單管冷凝水和二次蒸汽。控制閥包括:10氣動碟閥控制閥,用於新蒸汽和二次蒸汽流量控制,蒸汽和凝結水壓力和流量控制;12氣動偏心旋轉調節閥用於溶解液流量、預溶解槽液位、閃蒸槽液位、冷凝槽液位、赤泥洗液流量、單管冷凝液流量、合格和不合格槽液位,4個電磁開關閥用於壓縮空氣進出脈沖緩沖器的流量。稀釋槽中的液位由變頻泵控制,上述控制閥由SIIC第七工廠制造。I/A控制系統。RP分析系統處於試驗階段。
沈澱車間:有5臺1沈澱池,4臺1備用,4臺臥式過濾器,4臺立式過濾器。主要檢測和控制有:10熱電阻(四川十七廠)用於測量沈澱池、粗液槽、* *槽、熱水箱的溫度。10雷達液位計(天津天威公司)用於測量沈澱池、粗液槽、* *槽、石灰乳槽、苛化槽、熱水槽的料位,14電磁流量計(FOXBORO公司)用於測量赤泥漿液、粗液、堿液和熱水的流量,8個壓力表(尚義四廠)用於測量赤泥漿液和熱水。
分解車間:各分解工序的16熱電阻用於測量分解槽分解液、換熱器循環水、漿液管的出口溫度,10電磁流量計(FOXBORO公司)用於測量* *、母液、循環水、空壓機軸封水、真空泵的流量,8個電動調節閥(尚義七廠)控制循環水和蒸汽的流量。旋流器出口漿液密度測量采用10雷達液位計,液位和流量由變頻泵控制。分解系統的控制壹般為單回路控制,分級罐控之間不形成聯鎖控制。
蒸發車間:16差壓變送器用於測量1至6效及強制效蒸發器、冷凝液罐和閃蒸器的液位,4個雷達液位計用於測量原液罐、合格罐和汙水罐的液位,4個氣動控制閥用於控制新鮮蒸汽、1效漿液、2效漿液和6效漿液、2-6效及強制效蒸發器和原液罐的流量。16支熱電阻用於測量1至6效蒸發器、強制效蒸發器、冷凝液罐、閃蒸器和蒸汽的溫度,8個電磁流量計用於測量蒸汽和蒸發器原液、母液和冷凝液的流量,2個電導率儀用於測量冷凝液的電導率,3個密度計(Cs137源)用於測量原液、1效出口和強制效。蒸發系統控制比較高,強制蒸發器排放密度測量不好用,準備拆了這個密度計。
烘焙車間:16壓力變送器用於測量P01、P02、P03、C01、C02、C03、C04、K01、K02、T11、T12。新鮮蒸汽壓力用6個差壓變送器測量A02和P04的流量,用2個阿牛流量計測量氣體的流量,用8個渦街流量計測量K01、K02、過濾後的壓縮空氣和新鮮蒸汽的流量,用8個電磁流量計測量K01、K02冷卻水、熱水箱過濾後的新鮮水和氫氧化鋁漿液泵的出口流量。1氫氧化鋁皮帶秤(德國申克公司)、1氧氣分析儀(羅斯蒙特公司)、1壹氧化碳分析儀(SATEKNIKAS公司)、11測溫熱電偶、20個測溫熱電阻、4個過濾淡水和蒸汽氣動控制閥、5個雷達液位計。
山西鋁廠:654.38+40萬噸混聯法生產線。
壹廠(燒結法、拜耳法原料制備):破碎堆料廠、翻車機、原燃料輸送(車間壹)、堿化、原料粉磨、給料機(車間二)、絞車及石灰爐(石灰爐車間)、脫矽及壓縮機;
二廠(燒結生產線):煤磨、給料、燒結、冷卻、除塵(三個車間)、介質破碎、分離、板機(四個車間)、脫矽、串聯泵、葉濾(五個車間);洗滌罐、壓縮機(洗滌車間);回水、中繼泵和排放泵(赤泥車間);
第三分廠(拜耳法生產線):老蒸發壹組、二組(第七車間);四蒸發、原液罐、調配和五蒸發(蒸發車間);儀表空壓站、荷蘭泵、脫矽、I系列II系列(八個車間)、沈澱、絮凝劑、過濾、葉濾;
第四廠(燒結法和拜爾法):種分、立盤過濾、布袋過濾(種分車間)、1#焙燒爐、儀表空壓站、平盤過濾(焙燒車間1)、2#3#焙燒爐、平盤過濾、密相輸送(焙燒車間2)、種分過濾、* *冷卻,等等。
DCS的應用基本集中在拜耳法生產中。目前,燒結生產等過程中從過程檢測到自動控制的整體水平還很低,檢測技術在少數過程中已經成熟,而洗滌、舊蒸發等過程中由於結疤等問題,檢測手段和自動化水平都很低。雖然總體上拜耳法生產部分高於燒結法,但第四蒸發和堿液制備仍存在自動化差距。總體來看,目前基本實現了車間和工藝層面的自動控制,能夠正常運行的工藝有:空壓站、蒸發、分解、碳分、種分、氫氧化鋁焙燒;3#熟料窯、高壓溶出、兩組五蒸發、生料粉磨采用Foxboro公司的I/A系統;* *制備(φ42m沈澱、過濾、葉濾)采用艾默生公司DeltaV系統;種分、碳分、袋式除塵器和焙燒爐采用霍尼韋爾公司的TPS和PKS系統。正在建設的系統包括:6#石灰爐系統、全廠調度網絡系統等。
山西鋁廠:80萬噸氧化鋁廠拜耳法生產線擴建
車間1:原燃料卸載和儲存場、石灰燒制、石灰乳制備、第壹分析站;
車間二:原礦漿的粉磨、預脫矽、溶解、酸洗系統;
車間三:赤泥沈降、分離洗滌、赤泥輸送、赤泥、灰場、葉片過濾;
車間4:種子分解、種子過濾和冷卻、種母精濾、母液蒸發和第二分析站;
車間五:氫氧化鋁過濾、氫氧化鋁焙燒、氧化鋁儲運。
它完成於2005年。原料粉碎、蒸發、高壓溶解、晶種分解、焙燒五大工序采用Foxboro公司的I/A系統。原料運輸、石灰窯、氧化鋁儲運采用AB PLC小系統。石灰窯和焙燒爐燃燒站采用西門子S7-300 PLC系統,分別通過PROFIBUS-DP和MODBUS通信接口直接與DCS相連。
鄭州鋁廠:聯合法
鄭州鋁廠氧化鋁生產采用拜耳法和燒結法生產,控制設備種類繁多,檢測控制點超過12000個。控制系統采用美國霍尼韋爾公司的產品:TDC-3000、PKS、PLANTSCAPE SCADA系統,PLC采用三菱、ABB、霍尼韋爾、西門子的產品。擁有分公司、工廠、車間控制室三級網絡,通過PLC、DCS、PC、關鍵崗位、各級調度相互連接。
計量儀表:皮帶秤:南京華普、申科、托萊多公司,效果好;汽車和火車稱重儀器:托萊多;焙燒爐天然氣:上海恒和渦街流量計;水和泥漿:上海恒和和E+H電磁流量計;風和蒸汽:上海恒和渦街流量計和孔板流量計。
原燃料堆場和漿液制備的檢測和控制壹般,壓力和溫度儀表故障較多。
管道溶解:最好用密度計測量礦漿和泥漿。沈降洗滌和分解的檢測和控制壹般,但料位和流量計故障較多。
蒸發系統:調節閥由上海良光廠制造(定位器為韓國YTC),調節閥用於原液入口,1效、2效、3閃母液出口流量,2-5效變頻泵用於控制液位,電導率儀由羅斯蒙特公司制造,液位計由EJA差壓變送器制造。
焙燒爐:以天然氣為燃料,控制先進。燃燒站是oilon公司做的,檢漏閥有時關不好,影響點火。AH倉料位檢測壓力傳感器,AH皮帶采用申克公司產品。壹氧化碳和氧氣分析儀的取樣部分容易堵塞,需要經常清洗。
魯能金杯鋁業:壹期拜耳法
計劃先建設拜耳法生產線,再增加浮選工藝,最後建設燒結工藝,形成系列化生產。全廠六大DCS系統,包括原礦漿粉磨(棒、球兩級粉磨)、高壓釜溶出、拜耳赤泥(加絮凝劑制備、赤泥排放)、晶種分解(用* *、晶種過濾冷卻)、母液蒸發、氫氧化鋁過濾、焙燒,采用西門子公司的PCS7系統,設有原料堆放場、空壓站、石灰溶出、石灰破碎、氧化鋁儲運、全廠循環。全廠所有電機控制單元、變頻器和部分電磁閥通過PROFIBUS-DP通信接口直接與DCS相連。計劃在全廠設置壹個中央操作控制室和幾個區域操作控制室。中央運行控制室與區域運行控制室聯網,驅動60多個子系統,向區域運行控制室傳達指令,指導和控制整個生產過程。
三門峽開曼鋁業:拜耳法
全廠磨礦原礦漿、煮溶、種分、母液蒸發、氫氧化鋁過濾、焙燒五個DCS系統采用羅克韋爾公司的ControlLogix系統,簡單方便組網,但過程儀表存在很多問題,特別是壹些變送器和執行器。
過程控制在國內氧化鋁生產企業的應用起步較晚,直到20世紀80年代,我國氧化鋁生產才開始逐步采用自動檢測和自動控制設備。特別是許多燒結過程具有高溫、高壓、易卡澀、易磨損、易堵塞的特點,有些過程多變量、強耦合、強非線性、難以檢測,測控儀器水平亟待提高。應逐步采用先進的檢測分析設備和控制管理系統,采用工藝優化設定技術、智能建模技術、故障診斷與準備技術、生產過程信息集成技術等。優化生產控制管理。近年來,山東鋁廠、鄭州鋁廠與相關單位合作,在生料粉磨配料過程中利用中子活化分析技術對生料漿成分進行在線分析,取得了良好的應用效果。匈牙利FL系列鋁酸鈉溶液在線分析儀成功引入山西鋁廠蒸發母液中。壹些非接觸式壹次檢測儀表,如紅外測溫儀、放射性密度計等,在國內各大氧化鋁廠也得到廣泛應用。貴溪鋁業、鄭州鋁業、焦作未來等企業利用鄭州某公司開發的基於吹氣檢測原理的泥層檢測儀,在線測量沈降和洗滌自動控制的關鍵參數——底流密度和各層的密度和高度,效果良好。近年來,隨著計算機網絡技術的快速發展,國內壹些氧化鋁廠也加快了網絡設施建設的步伐,提高了生產過程的自動化水平和管理效率,取得了良好的經濟效益。